Perché alcuni moduli fotovoltaici si degradano più velocemente di quanto si pensi
25 agosto 2025
Perché alcuni moduli fotovoltaici si degradano più velocemente di quanto si pensi
I moduli fotovoltaici sono progettati per durare decenni, eppure una delle cause più comuni di calo delle prestazioni passa spesso inosservata: le microfratture. Invisibili a occhio nudo e rilevabili solo attraverso i test di elettroluminescenza (EL), queste minuscole crepe nella struttura della cella possono ridurre progressivamente la produzione di energia, accorciare la vita utile del sistema e persino aumentare il rischio di incendi. Per EPC (Engineering, Procurement and Construction), installatori e proprietari di impianti, le fratture nascoste rappresentano quindi una criticità sia tecnica che economica.
Microfratture: i rischi invisibili
Le microfratture possono formarsi in diverse fasi: durante la produzione, il trasporto, l’installazione e nel corso del funzionamento a lungo termine sotto sollecitazioni meccaniche. I loro effetti possono essere gravi:
- Perdita di potenza: le fratture interrompono il flusso di corrente, riducendo la produzione.
- Correnti di dispersione: i residui di silicio ai margini della frattura possono innescare cortocircuiti locali.
- Rottura della cella: le aree indebolite sono più vulnerabili a sollecitazioni esterne, con conseguente formazione di crepe visibili o guasti in circuito aperto.
- Hot-spot e rischio di incendio: le zone danneggiate si surriscaldano in modo non uniforme, accelerando l’invecchiamento del modulo e aumentando i rischi per la sicurezza.
Nessuna tecnologia fotovoltaica è completamente immune, ma alcune soluzioni progettuali risultano più soggette a fratturazioni rispetto ad altre.
Perché i moduli TOPCon sono esposti a maggiori rischi
La tecnologia TOPCon si è affermata come standard dominante, ma il suo stesso design la rende più vulnerabile alle microfratture nascoste:
- Wafer più sottili: per ridurre i costi, le celle TOPCon vengono spesso realizzate con wafer di silicio inferiori a 130 µm. Più il wafer è sottile, minore è la resistenza meccanica e maggiore è la probabilità di fratture durante la manipolazione o sotto sollecitazione.
- Strati posteriori complessi: lo strato di ossido tunnel ultrasottile e quello in silicio policristallino tipici della TOPCon si dilatano e contraggono in modo diverso rispetto al wafer, generando tensioni localizzate durante i cicli termici.
- Pasta d’argento e stress da saldatura: la metallizzazione tradizionale a base di argento e le connessioni di tipo “Z” concentrano lo stress meccanico ai bordi della cella. In combinazione con le alte temperature di saldatura, ciò aumenta la probabilità di fratture.
- Minore capacità di assorbire le sollecitazioni: rispetto ai design con vetri più spessi o sistemi avanzati di interconnessione, i moduli TOPCon standard sono meno efficaci nel dissipare carichi meccanici come pressione del vento o impatto della grandine.
In sintesi, la ricerca della massima efficienza ha imposto compromessi costruttivi che possono influire sulla durabilità dei moduli.
Tecnologia ABC N-Type: un approccio innovativo
Non tutte le tecnologie ad alta efficienza presentano gli stessi compromessi. L’innovativa architettura dei moduli AIKO ABC N-Type affronta il problema delle microfratture alla radice grazie a queste caratteristiche:
- Interconnessione robusta in rame: sostituisce la pasta d’argento, evitando giunzioni fragili e riducendo i punti di stress.
- Resistenza meccanica ottimizzata: garantisce una maggiore capacità portante, preservando l’integrità durante il trasporto, l’installazione e i decenni successivi di esercizio.
- Miglior coefficiente di temperatura: limita lo stress termico, assicurando una produzione costante anche nei climi più caldi.
Per EPC e proprietari di impianti, questo si traduce in un minor rischio di microfratture nascoste, maggiore stabilità della produzione a lungo termine e un ritorno sugli investimenti più affidabile.
Con l’espansione del settore fotovoltaico, la durabilità sta diventando un fattore importante quanto la ricerca della massima efficienza. Le tecnologie capaci di minimizzare i rischi di microfratture definiranno quali progetti riusciranno realmente a mantenere i rendimenti promessi nel tempo. L’industria ha ormai dimostrato che non tutti i moduli ad alta efficienza si comportano allo stesso modo nelle condizioni reali.
Rivedendo la struttura delle celle e le modalità di interconnessione, la tecnologia ABC dimostra che è possibile combinare alta efficienza e affidabilità a lungo termine, un elemento chiave che la transizione fotovoltaica non può ignorare.
